水稻光溫敏核不育系安農(nóng)286S的選育

陳慶全 夏寶山 程夢瑤

摘要 為改良當(dāng)前生產(chǎn)上骨干親本系，選育出配合力高、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)、繁殖產(chǎn)量高等綜合性狀優(yōu)良的新不育系，以“深08S”“廣占63S”和“華占”為材料，通過雜交并借助分子標(biāo)記輔助選擇手段，對(duì)稻瘟病抗性、米質(zhì)、配合力和育性等性狀進(jìn)行了選擇，育成了秈型水稻光溫敏核不育系安農(nóng)286S。結(jié)果顯示，安農(nóng)286S除了具有理想的株葉形態(tài)以外，還具有適當(dāng)?shù)牟ナ細(xì)v期、較好的開花習(xí)性及異交結(jié)實(shí)性等特點(diǎn);田間自然溫光特性鑒定和人工溫光特性鑒定結(jié)果表明，安農(nóng)286S的不育性穩(wěn)定，不育時(shí)期較長;稻瘟病抗性鑒定結(jié)果，安農(nóng)286S高抗稻瘟病;此外安農(nóng)286S稻米品質(zhì)優(yōu)，配合力強(qiáng)，繁殖產(chǎn)量較高。

關(guān)鍵詞 水稻;光溫敏核不育系;安農(nóng)286S;分子標(biāo)記輔助選擇育種;骨干親本

中圖分類號(hào) S511 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A ?文章編號(hào) 0517-6611（2020）05-0038-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.05.011

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract In order to improve the character of founder parent so as to breed a new sterile lines with excellent comprehensive properties， we took Shen08S， Guangzhan 63S and Huazhan as the reasearch materials， bred indica rice photo- and thermo-sensitive genic male sterile line（PTGMS） Annong 286S through hybridization and selection of markerassistant as well as of blastresistance， rice quality， combining ability and sterility properties. The results showed that in addition to the ideal plant and leaf morphology， Annong 286S also had the characteristics of appropriate sowingheading period， good flowering habit and outcrossing fertility. The results of natural and artificial temperaturelight characterization showed that the sterility of Annong 286S was stable and the sterility period was long enough. Identification result of disease resistance showed that Annong 286S had high blast resistance;in addition， its rice quality was good with strong combining ability and high reproduction yield.

Key words Rice;TGMS line;Annong 286S;Molecular marker assistantselection breeding;Founder parent

種質(zhì)資源是現(xiàn)代育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，而每次育種上取得的突破性進(jìn)展都離不開新種質(zhì)資源的發(fā)現(xiàn)與利用。在我國雜交水稻發(fā)展歷程中，野敗胞質(zhì)的發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了“三系”配套，進(jìn)而推動(dòng)了我國“三系”雜交水稻的迅猛發(fā)展[1]。隨后，光溫敏核雄性不育性的發(fā)現(xiàn)使我國的“三系”雜交水稻很快過渡到“兩系”雜交水稻，從而奠定了我國雜交水稻在國際上的領(lǐng)先地位[2]。

骨干親本（系）作為一類優(yōu)良的種質(zhì)資源，不僅自身具備優(yōu)良性狀，同時(shí)還具有高配合力的特點(diǎn)，通過與其他親本（系）雜交，很容易選育出優(yōu)良品種[3]。因此，骨干親本（系）不但是新品種選育十分重要的種質(zhì)類型，而且也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物品種升級(jí)換代的關(guān)鍵[4]。育種實(shí)踐也證明，農(nóng)作物品種的屢次更替都與新型骨干親本（系）的挖掘創(chuàng)制和有效利用密不可分，骨干親本（系）的變化也深刻影響著不同階段品種改良的方向[5]，帶來大批種質(zhì)的創(chuàng)新。在水稻光溫敏核不育系中，有代表性的優(yōu)良骨干系，如“培矮64S”和“廣占63S”在生產(chǎn)上廣泛運(yùn)用后[6-7]，一批新的光溫敏核不育系在此基礎(chǔ)上陸續(xù)選育成功，并成為新的優(yōu)良骨干系[8-10]。水稻種質(zhì)資源的不斷豐富以及育種技術(shù)的日益進(jìn)步，極大地提高了水稻育種的水平和效率，同時(shí)對(duì)雜交水稻新品種及其配套親本系（如不育系）的要求也變得更高。豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆是對(duì)我國雜交水稻新品種的基本要求，也成為雜交水稻配套親本系育種的重要育種目標(biāo)。鑒于此，筆者利用目前生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的雜交水稻骨干親本系“深08S”“廣占63S”和“華占”為材料，試圖通過雜交并借助現(xiàn)代分子育種手段，將各親本系在配合力、稻米品質(zhì)以及抗逆性等方面所具有的優(yōu)良性狀集于一體，選育出配合力高、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)、繁殖容易的新不育系。

1 選育過程

安農(nóng)286S是以深08S//廣占63S/華占為選育材料，經(jīng)5年共7代選擇育成的秈稻光溫敏核不育系。2011年春在海南以“廣占63S”為母本“華占”為父本，完成人工去雄雜交;2011年夏季在合肥，根據(jù)分子標(biāo)記輔助選擇和表型鑒定除去雜交種F1假雜種，并此為父本與“深08S”雜交;2011年冬季在海南，在分子標(biāo)記輔助選擇的基礎(chǔ)上，根據(jù)綜合性狀表現(xiàn)選單株;2012年夏在合肥，選優(yōu)良單株割蔸再生，分單株收獲;2012年冬在海南，對(duì)表現(xiàn)較好優(yōu)良單株再結(jié)合稻米外觀品質(zhì)，選擇米質(zhì)較好的單株;2013年夏季在合肥、2013年冬在海南以及2014年夏在合肥，繼續(xù)選單株，并選留稻蔸收獲種子;2014年冬在海南、2015年夏在合肥，與恢復(fù)系測配，根據(jù)綜合農(nóng)藝性狀和測交后代雜種優(yōu)勢表現(xiàn)，選擇綜合農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最好、配合力最強(qiáng)的不育系，編號(hào)為286S;2015年冬在海南繼續(xù)進(jìn)行加代、擴(kuò)繁種子，同時(shí)進(jìn)行廣泛的測配;2016年夏季正式命名“安農(nóng)286S”，并于2109年8月通過安徽省不育系鑒定。其選育詳細(xì)過程見圖1所示。

2 特征特性

2.1 形態(tài)特征

安農(nóng)286S表現(xiàn)為莖稈粗壯，分蘗力較強(qiáng)，葉色濃綠，劍葉挺直、內(nèi)卷;稃尖和柱頭無色，穗層整齊，穗型較大，著粒均勻，谷粒長形。株高87.4 cm，主莖葉齡17.1葉，單株有效穗7.2個(gè)，每穗總粒數(shù)202粒左右，千粒重25.1 g左右。

2.2 播始?xì)v期

2017年分別在海南陵水和安徽合肥分期播種，考查安農(nóng)286S的播始?xì)v期為：在合肥5月15日播種，其播始?xì)v期為90 d;在陵水11月25日播種，播始?xì)v期為105 d。

2.3 開花習(xí)性

安農(nóng)286S的單株花期10 d左右，抽穗后第2 d開花，盛花期集中在抽穗后第5～8 d;花時(shí)適當(dāng)，晴天 09：00 始花，10：00—12：00 盛花。柱頭外露率83.8%，雙柱頭外露率為45.2%。

2.4 育性表現(xiàn)

2017和2018年在合肥大楊鎮(zhèn)分期播種，兩年均從5月5日開始至6月24日結(jié)束，每隔10 d播1期，共計(jì)6期。從始穗開始，每3 d取3～5穗鏡檢，觀察花粉敗育情況，同時(shí)套袋考查自交結(jié)實(shí)率。由表1可知，安農(nóng)286S的穩(wěn)定不育期為7月下旬到9月上旬，花粉敗育為100%，自交結(jié)實(shí)率為0，不育性穩(wěn)定。不育期30 d以上。

2019年安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻所利用自動(dòng)控溫冷水池育性鑒定，在8月7—29日分別進(jìn)行14.5 h-23.5 ℃/6 d、12.5 h-25.0℃/6 d和14.5 h-自然溫度等不同處理，結(jié)果顯示安農(nóng)286S的花粉不育度均為100%，套袋自交結(jié)實(shí)率均為0。

2.5 稻米品質(zhì)

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)稻米品質(zhì)分析結(jié)果顯示，安農(nóng)286S糙米率為82.5%，整精米率為60.1%，長寬比為3.4，堊白率為12.7%，堊白度為1.6%，直鏈淀粉含量為18.4%，膠稠度為91 mm，蛋白質(zhì)含量為8.2%。

2.6 抗病性

2017年在安徽金寨自然鑒定調(diào)查結(jié)果顯示，安農(nóng)286S表現(xiàn)為高抗葉瘟，中抗穗頸瘟和粒瘟，抗白葉枯病，抗稻曲病。

2.7 與親本的比較

安農(nóng)286S比廣占63S播始?xì)v期長4 d，株型較緊湊，植株高5 cm，葉片內(nèi)凹;安農(nóng)286S比深08S播始?xì)v期長2 d，株型較緊湊，植株高10 cm以上，莖稈較粗壯，劍葉較長，千粒重重2 g。

3 配組表現(xiàn)

2018年在合肥測配觀察，安農(nóng)286S與矮桿9311、R900、R996、R616、R235等配組，各組合總體表現(xiàn)如下：株型適中，劍葉長挺，長勢旺，分蘗力強(qiáng)，莖稈粗壯，抗倒性強(qiáng)，豐產(chǎn)性好;熟期為遲熟中稻;較對(duì)照 Ⅱ 優(yōu)838增產(chǎn)6.8%～10.6%;高抗葉瘟，中抗穗頸瘟和粒瘟，抗白葉枯病;米質(zhì)較優(yōu)，長寬比3.2～3.5，堊白度1.2%～1.6%，堊白粒率9%～12%;直鏈淀粉含量為14.2%～18.3%。

4 繁殖技術(shù)要點(diǎn)

4.1 適期足量播種

海南冬繁，11月底到12月初播種，由于播始?xì)v期為105 d左右，因此育性敏感期安排在2月上旬。秧田播種量不超過195 kg/hm2;移栽葉齡4.8～5.5葉，株行距13.3 cm×20.0 cm，單本栽插，基本苗100萬～150萬/hm2。

4.2 科學(xué)肥水管理

施肥要堅(jiān)持配方施用，做到重施基肥，早施分蘗肥，穩(wěn)施穗肥，中后期補(bǔ)施磷鉀等速效肥。底肥施三元復(fù)合肥580 kg/hm2，返青后施尿素90～145 kg/hm2;花期追施氯化鉀220 kg/hm2。水分管理要做到深水返青、淺水分蘗、苗足曬田，還要做到有水孕穗、活水揚(yáng)花、干干濕濕灌漿，后期不可斷水過早，以免影響結(jié)實(shí)及灌漿。

4.3 規(guī)范隔離

利用空間隔離，要求必須隔離距離在400 m以上;若采用時(shí)間隔離，應(yīng)保證與其他品種花期相差25 d以上。

4.4 徹底除雜

做到全生育期嚴(yán)格去雜。從秧田期開始，根據(jù)株葉形態(tài)、莖葉顏色，去除有明顯差異的雜株。抓住開花抽穗期的關(guān)鍵是除雜時(shí)期，直至收獲前。除雜要徹底，收獲時(shí)，應(yīng)逐田塊驗(yàn)收，除雜合格后才可收獲。

4.5 重點(diǎn)防治病蟲害

前期重點(diǎn)抓好稻薊馬和惡苗病等苗期病蟲害的防治。中后期主要加強(qiáng)稻瘟病、紋枯病、黑粉病以及稻飛虱等病蟲害的防治。

4.6 適時(shí)收獲晾曬

待75%左右的種子黃熟時(shí)，要抓住晴好天氣及時(shí)收割晾曬。同時(shí)還要注意單收、單曬、單運(yùn)、單貯，嚴(yán)防機(jī)械混雜。

5 結(jié)語

在科技工作者長期共同努力下，我國水稻育種的創(chuàng)新發(fā)展確保了在水稻育種領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位，為保障我國糧食安全做出了巨大的貢獻(xiàn)。同時(shí)應(yīng)看到，種質(zhì)資源作為水稻育種的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，目前已經(jīng)成為制約水稻育種取得突破性進(jìn)展的瓶頸。因此，應(yīng)不斷挖掘新的水稻種質(zhì)資源并加以創(chuàng)新，從而滿足新的育種目標(biāo)需要。

近年來，隨著水稻育種技術(shù)的創(chuàng)新以及功能基因組研究的不斷深入，為挖掘有重要利用價(jià)值的水稻基因資源奠定了重要基礎(chǔ)。例如，秈粳稻雜種優(yōu)勢利用取得的較大進(jìn)展，打破了亞種間的遺傳障礙，從而進(jìn)一步擴(kuò)大了種質(zhì)資源在秈粳亞種間的利用。而日益成熟與安全的轉(zhuǎn)基因技術(shù)使可利用的基因資源大大拓寬[11]。鄧興旺等[12]利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)造出“智能不育雜交育種技術(shù)”。同時(shí)，基因組編輯技術(shù)改良水稻也獲得進(jìn)展，這極大地提高了水稻基因資源創(chuàng)新水平。

總之，應(yīng)立足于保障國家糧食安全、生態(tài)安全以及促進(jìn)農(nóng)業(yè)高效發(fā)展，利用基因組學(xué)、遺傳學(xué)等科學(xué)技術(shù)與方法，分析水稻種質(zhì)資源的形成和演化規(guī)律，發(fā)掘并利用優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆、養(yǎng)分高效利用等重要性狀的新基因，培育綜合性狀優(yōu)良的突破性新品種，從而加速推動(dòng)我國水稻生產(chǎn)的高效發(fā)展。

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